(57)【要約】【課題】  サスペンド期間以外の通常転送時であっても転送状態に応じて消費電力を低減可能な期間を検出すると共にその期間における電力消費を停止して、共通バス接続デバイスおよびそのコントローラの全体的な消費電力を低減できる。【解決手段】  共通バス接続デバイス用通信制御装置１は、共通バスとしてのＵＳＢ２を介して１つの転送動作で送信可能な情報単位であるＵＳＢパケットの始めと終わりを表示する識別信号を認識してＵＳＢからの入力の有無を判断する入力判定部４と、ＵＳＢデバイス３からＵＳＢ２に対するＵＳＢパケットの転送の有無を判断する送信判定部５と、入力判定部４によりＵＳＢ２からの入力されたＵＳＢパケットのアドレスが当該ＵＳＢデバイスのアドレスでない場合で、かつ、送信判定部５の判断により当該デバイスからの前記パケットの送信要求もない場合に、ＵＳＢ２上の他デバイスがパケット動作をしているものと判断して自デバイス内の各部のクロックを停止させるアクセス停止部６とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドレスが割り振られた複数のデバイスと共通バスとの間に設けられて前記複数のデバイスのそれぞれと前記共通バスとのアクセスを制御する共通バス接続デバイス用通信制御装置であって、
前記共通バスを介して１つの転送動作で送信可能な情報単位である共通バス用パケットの始めと終わりを表示する識別信号を認識して前記共通バスから自デバイスへの入力の有無を判断する入力判定部と、
前記共通バス上の自デバイスからの前記共通バスに対する前記パケットの送信の有無を判断する送信判定部と、
前記入力判定部により前記共通バスを介して前記他デバイスからの入力された前記パケットのアドレスが当該デバイスへのものでない場合で、かつ、前記送信判定部の判断により当該デバイスからの前記パケットの送信要求もない場合に、前記共通バス上の他デバイスがパケット動作をしているものと判断して自デバイス内の各部のクロックを停止させるアクセス停止部と、
を備えることを特徴とする共通バス接続デバイス用通信制御装置。
【請求項２】
前記入力判定部、前記送信判定部、前記アクセス停止部は、当該デバイス用通信制御装置への前記共通バスとしてのＵＳＢとの間のパケットの供給および送信がない場合に前記共通バス上の他デバイスへのパケット動作時にクロックを停止させて電力を制御する電力制御部を構成することを特徴とする請求項１に記載の共通バス接続デバイス用通信制御装置。
【請求項３】
前記入力判定部は、前記共通バスとしてのＵＳＢを介して送信されるＵＳＢパケットの先頭に付された同期部分と、該ＵＳＢパケットの末尾に付された終了部分とを判断するＳＹＮＣ／ＥＯＰ判断部より構成されていることを特徴とする請求項１に記載の共通バス接続デバイス用通信制御装置。
【請求項４】
前記送信判定部は、当該通信制御装置が設けられた前記共通バス接続デバイスとしての周辺回路から送信要求を有する前記共通バス用パケットのアクセスがある場合に前記パケットの送信があるものと判断して通常の転送制御を行なうＵＳＢコントロール部である請求項１に記載の共通バス接続デバイス用通信制御装置。
【請求項５】
前記アクセス停止部は、常時パワー制御信号を生成すると共に、前記入力判定部の判定により前記共通バスとしてのＵＳＢから当該通信装置が設けられた共通バス接続デバイスのアドレスを有するパケットが供給されたとき、または、当該デバイスから他のデバイスへの送信要求があったときに前記パワー制御信号の出力の停止を選択するパワー制御信号生成部より構成されていることを特徴とする請求項１に記載の共通バス接続デバイス用通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信制御装置に関し、特にユニバーサル・シリアル・バス（以下、Universal Serial Bus―ＵＳＢ―とする）デバイス・コントローラ等に使用されるＵＳＢデバイス等の共通バス接続デバイス用通信制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ技術やインターネット等の公衆通信回路網の進歩に伴い通信用のデータ伝送路の整備も進んでおり、その１つとして通信制御プロトコル（以下、ＴＣＰ―Transmission Control Protocol―とする）やインターネットプロトコル（以下、ＩＰ―Internet Protocol―とする）等の通信制御装置が提案されており実際に用いられている。また従来、キーボードやマウス、モデム、ジョイスティックなどの周辺機器とパソコンを接続する共通のデータ伝送路の規格のひとつとして、ＵＳＢが提案されている。
【０００３】
共通バスとしてのＵＳＢは、最初は本体との間であまり大容量のデータをやりとりしない機器を接続するための規格として、ＵＳＢ１．１という規格名で投入されたが、当初高速シリアルインタフェースとして予定されていたＩＥＥＥ１３９４の立ち上げが遅れて、その間にＵＳＢ１．１の普及が爆発的に進んだ結果、ＣＤ−ＲやＨＤＤ等とも接続可能なインタフェースへ変貌した。しかしながら、このＵＳＢ１．１規格は、最高でも１２Ｍｂｐｓ（＝１．５ＭＢ／ｓ）というかなり低速でしかデータを転送ができない規格だったため、高速転送の需要を満たすことを目的としてＵＳＢ２．０（HI-SPEED USB）規格が策定されてきている。
【０００４】
上記ＵＳＢでは、ＵＳＢデバイスがＵＳＢホストから電源の供給を受けて動作するバスパワー・デバイスが存在し、内蔵されるＵＳＢデバイス・コントローラも含めて低消費電力化が必要となっている。また、ＵＳＢ規格ではシステム全体の低消費電力化のためサスペンド・モードが定義されている。これは、ＵＳＢホストからＵＳＢデバイスへ対するパケット通信が３ｍｓ以上発生しない場合に、ＵＳＢデバイスがサスペンド（駆動停止）を認識するものであり、サスペンド（停止）期間中には、ＵＳＢデバイス・コントローラは内部クロックを停止するか、もしくは供給されるクロック自体を停止することが可能である。
【０００５】
従来技術としての特許文献１では、ＵＳＢデバイス・コントローラが動作中には、このようなＵＳＢ規格上のサスペンド期間のみ、それ自身と周辺回路の低消費電力化を実施しているため、サスペンド期間以外に通常転送時に転送の状態に応じた低消費電力化が実現できていない。
【特許文献１】特表２００１−５０６７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の共通バス接続デバイス用通信制御装置には、例えばＵＳＢ規格上のサスペンド時間のみ制御装置自身と周辺装置との低消費電力化を図るのみであり、サスペンド期間以外の通常転送時においては転送状態に応じた低消費電力化を実現することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、サスペンド期間以外の通常転送時であっても転送状態に応じて消費電力を低減可能な期間を検出すると共にその期間における電力消費を停止することにより、共通バス接続デバイスおよびそのコントローラの全体的な消費電力を低減することのできる共通バス接続デバイス用通信制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る共通バス接続デバイス用通信制御装置は、アドレスが割り振られた複数のデバイスと共通バスとの間に設けられて前記複数のデバイスのそれぞれと前記共通バスとのアクセスを制御する共通バス接続デバイス用通信制御装置であって、前記共通バスを介して１つの転送動作で送信可能な情報単位である共通バス用パケットの始めと終わりを表示する識別信号を認識して前記共通バスから自デバイスへの入力の有無を判断する入力判定部と、前記共通バス上の自デバイスからの前記共通バスに対する前記パケットの送信の有無を判断する送信判定部と、前記入力判定部により前記共通バスを介して前記他デバイスからの入力された前記パケットのアドレスが当該デバイスへのものでない場合で、かつ、前記送信判定部の判断により当該デバイスからの前記パケットの送信要求もない場合に、前記共通バス上の他デバイスがパケット動作をしているものと判断して自デバイス内の各部のクロックを停止させるアクセス停止部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ＵＳＢを介してその通信制御装置が制御するＵＳＢデバイスへ入力されるＵＳＢパケットがなくてそのＵＳＢからＵＳＢに対して送信すべきＵＳＢパケットもない場合に通信制御装置全体の電力消費を停止させることにより、パケット転送状態に応じた通信制御装置の低消費電力化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係るＵＳＢデバイス用通信制御装置の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るＵＳＢデバイス用通信制御装置について説明する。図１において第１実施形態の通信制御装置１は、共通バスとしてのＵＳＢ２と、例えば中央処理装置（以下、ＣＰＵ―Central Processing Unit―とする）やメモリ直接制御装置（以下、ＤＭＡＣ―Dynamic Memory Access Controller―とする）等のＵＳＢデバイスとしての周辺機器３との間に設けられてＵＳＢデバイスとしての周辺機器３のＵＳＢ２へのアクセスおよびＵＳＢ２から周辺機器（周辺制御回路）３へのアクセスを制御するものである。なお、図１ではＵＳＢ２上のデバイスとして、自デバイス１と、他デバイス１Ａ、１Ｂとが示されている。
【００１２】
さらに、図１において、共通バス接続デバイス用通信制御装置１は、共通バスとしてのＵＳＢ２を介して１つの転送動作で送信可能な情報単位であるＵＳＢパケットの始めと終わりを表示する識別信号を認識してＵＳＢからの入力の有無を判断する入力判定部４と、ＵＳＢデバイス３からＵＳＢ２に対するＵＳＢパケットの転送の有無を判断する送信判定部５と、入力判定部４により前記ＵＳＢ２を介して他デバイス１Ａ，１Ｂから入力された前記ＵＳＢパケットのアドレスが当該ＵＳＢデバイス１のアドレスでない場合で、かつ、送信判定部５の判断により当該デバイス１からのパケットの送信要求もない場合に、ＵＳＢ２上の他デバイス１Ａ、１Ｂへのパケット動作時に自デバイス内のクロックを停止させるアクセス停止部６と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
入力判定部４、送信判定部５、アクセス停止部６により、通信制御装置１と周辺回路３の低消費電力化の制御を行なう電力制御部７が構成されている。ＵＳＢデバイス用通信制御装置１は、電力制御部７以外の構成として、主なＵＳＢ転送の制御を行なうＵＳＢコントロール部８と、周辺機器３からアクセス可能なレジスタを備えると共に周辺機器３との間のアクセスを制御するＵＳＢデバイス用インタフェース（ＩＦ）部９と、ＵＳＢ２に接続されたＵＳＢホスト１１と周辺機器３との間の転送用データを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）１０とを備えている。また、ＵＳＢ２との間にはＵＳＢインタフェース１２が設けられている。
【００１４】
以上の構成により、入力判定部４がＵＳＢ２から出力されているＵＳＢパケットの識別信号としてのアドレス信号のアドレスを判定して例えばＣＰＵ等の当該ＵＳＢデバイス３に対して出力されたものか否かを判定し、送信判定部５は例えばＣＰＵ等の当該ＵＳＢデバイスである周辺機器３からの出力データがあるか否かを判定し、入力判定部４と送信判定部５の両方の判定結果がデータなしの場合に、アクセス停止部６が自デバイスの通信制御装置１内の各ブロックのクロックをディセーブルにして電力消費を低減させる。このようにして、無駄な電力消費が低減されて、システム全体の消費電力を節約することができる。なお、ＵＳＢ２には複数の周辺機器３が接続されているので、各ブロックにおけるクロックが停止させられている分だけ電力消費を順次に節約することができる。
【００１５】
なお、入力判定部４は、共通バスとしてのＵＳＢ２を介して送信されるＵＳＢパケットの先頭に付された同期部分（ＳＹＮＣ）と、該ＵＳＢパケットの末尾に付された終了部分（ＥＯＰ）とを判断するＳＹＮＣ／ＥＯＰ判断部より構成されていても良い。また、送信判定部５は、当該通信制御装置が設けられた共通バス接続デバイスとしての周辺回路３から送信要求を有する共通バス用パケットのアクセスがある場合にパケットの送信があるものと判断して通常の転送制御を行なうＵＳＢコントロール部であっても良い。さらに、アクセス停止部６はパワー制御信号を生成すると共に、入力判定部４の判定により共通バスとしてのＵＳＢ２から当該通信装置１が設けられた共通バス接続デバイスとしての周辺機器３のアドレスを有するパケットが供給されたとき、または、当該デバイスから他のデバイスへの送信要求があったときに前記パワー制御信号の省電力化モードがオフとなって自デバイス１内の各部のクロックをディセーブルにするパワー制御信号生成部より構成されていても良い。これらの具体的な構成に関しては、以下の第２実施形態により説明する。
【００１６】
［第２実施形態］
次に、図１の第１実施形態のより具体的な構成例としての第２実施形態に係るＵＳＢデバイス用通信制御装置について図２を用いて説明する。なお、図２において、図１の構成要素と同一符号を付したものは、第１実施形態と同一または相当する構成要素を示すものとする。
【００１７】
図２において、第２実施形態のＵＳＢデバイス用通信制御装置としてのＵＳＢデバイス・コントローラ（ＩＰ―Internet Protocol―）１は、ＵＳＢ入出力部（Ｉ／Ｏ）１２を介してＵＳＢ２に接続され、例えば、ＣＰＵ、ＤＭＡＣ、プリンタ等のＵＳＢデバイスとしての周辺回路３にも接続されている。コントローラ１は、コントローラ内部と周辺回路の低消費電力化の制御を行なうパワー制御部７と、主なＵＳＢ転送の制御を行なうＵＳＢコントロール部８と、この場合ＣＰＵ である周辺回路３からのアクセス可能なレジスタを有してそのアクセス制御を行なうＣＰＵ・ＩＦ部９と、ＵＳＢホスト（図２では図示されず）との転送用データを格納する内蔵ＲＡＭ１０とを備えている。
【００１８】
パワー制御部７は、図３に示すように、同期をとるためにＵＳＢパケット１５の先頭部分に必ず付加されているＳＹＮＣ（synchronous）信号１６と、ＵＳＢパケット１５の終わりの部分に必ず付加されているＥＯＰ（End Of Packet）信号１７とを認識するＳＹＮＣ／ＥＯＰ判断部４と、このＳＹＮＣ／ＥＯＰ判断部４とＵＳＢコントロール部８からの信号情報に基づいてコントローラ１内部と周辺回路の供給電力を制御するパワー制御信号を生成するパワー制御信号生成部５とを備えている。
【００１９】
周辺回路３は、図２に例示されているように、ＣＰＵやＤＭＡＣまたはその他の制御回路である。また、ＵＳＢ・Ｉ／Ｏ１２は、ＵＳＢ用のＩ／Ｏ回路であって、ＤＰ／ＤＭ信号のアナログ処理を行なう。
【００２０】
パワー制御部７の入出力信号について説明する。パワー制御部７が出力するパワー制御信号Ｓ１は、ＵＳＢコントロール部８、ＣＰＵ・ＩＦ部９、ＲＡＭ部１０への電力の供給を停止させるものであり、具体的には、各部に供給されているクロックをゲーティッド・クロックにより停止させると共に、コントローラ１の外部の周辺回路３、ＵＳＢ・Ｉ／Ｏ１２の低消費電力モードを有効にしている。このパワー制御信号Ｓ１は、周辺回路３、ＵＳＢコントロール部８、ＣＰＵ・ＩＦ部９、ＲＡＭ部１０、ＵＳＢ・Ｉ／Ｏ１２のそれぞれのブロック毎に制御可能な信号とする。
【００２１】
ＵＳＢコントロール信号Ｓ２は、ＵＳＢコントロール部８からパワー制御部７に対して出力されて、パワー制御部７を制御するための制御信号である。パワー制御機能選択信号Ｓ３は、パワー制御機能のオンオフを選択可能とする信号であって、コントローラ１の内部ではＵＳＢコントロール部８により、外部では周辺回路３により、両方から選択可能とされている。この選択信号Ｓ３は、ＵＳＢコントロール部８、ＣＰＵ・ＩＦ部９、ＲＡＭ部１０、周辺回路３、ＵＳＢ・Ｉ／Ｏ１２のそれぞれのブロック毎にオンオフを選択可能にしている。オフとした場合は該当するブロックへのパワー制御信号Ｓ１を常に無効として通常動作をさせることが可能となる。ＵＳＢ入力信号Ｓ４は、ＵＳＢ・Ｉ／Ｏ１２を介して、ＵＳＢホストから受信されるＤＰ信号、ＤＭ信号、ＤＰＤＭ動作入力信号などである。
【００２２】
上記構成を有する第２実施形態のＵＳＢデバイス用通信制御装置の動作について説明する。ＵＳＢ２上にパケットが転送されていないアイドル時には、低消費電力化を実現するために、パワー制御信号生成部５によりパワー制御信号Ｓ１を有効にする。この状態で新たなパケットの転送が開始されたときに、ＳＹＮＣ／ＥＯＰ判断部４がパケットの先頭に付されたＳＹＮＣ信号を判断し、一時的にパワー制御信号Ｓ１を無効にする。その後、パケットのアドレス値がそのＵＳＢデバイス・コントローラ１が制御するデバイスのアドレス値と一致した場合には、引き続きパワー制御信号Ｓ１を無効にし続けることにより、ＵＳＢコントロール部８によるパケットの処理が可能となる。アドレス値が一致しない場合には、再びパワー制御信号Ｓ１を有効にして回路の低消費電力化を図るようにしている。
【００２３】
アドレス値の一致／不一致の情報は、通常のＵＳＢ処理により行なわれるものであるので、ＵＳＢコントロール部８が判断した情報はＵＳＢコントロール信号Ｓ２を用いてパワー制御信号生成部５へと送られる。ＳＯＦ（Start Of Frame）パケットのように、アドレス値を有しないフレーム開始パケットは、ＵＳＢコントロール部８により同様にＳＯＦであるか否かを判断した時点で、低消費電力化を図るか否かを判断し、その判断結果をパワー制御信号生成部５へと伝達する。ＳＯＦパケットは通常、ＳＹＮＣの次に続くものであり、このＳＯＦはＰＩＤ（Packet ID）の1種でありフレーム開始パケット用のＰＩＤである。パケットの種類としては、この他にも、フレーム数を数えるフィールドであるフレーム・ナンバー・フィールド（ＦＮＦ）や、伝送誤りを検出するフィールドであるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が用いられ、上述したＥＯＰ（End Of Packet）はパケット終了ごとに伝送されている。
【００２４】
パワー制御信号生成部５は、パワー制御信号Ｓ１を有効とするブロックを選択可能であるので、例えば、消費電力を低減させている最中であっても、ＲＡＭ部１０のみ、またはＣＰＵ・ＩＦ部９のみは動作するようにして、外部の周辺回路３からアクセス可能にすることもできる。また、パワー制御機能のオンオフは、パワー制御機能選択信号Ｓ３により選択可能であるので、任意のタイミングにより実行可能である。
【００２５】
図２に示したＵＳＢデバイス・コントローラ１の動作について、ＵＳＢ２上のパケットと、パワー制御信号Ｓ１、ＵＳＢコントロール信号Ｓ２および各部のクロック信号の関係を示す図４，図５を用いて説明する。図４は、他デバイスへのデータ送信時の信号タイミングを示し、図５は自デバイスへのデータ送信時の信号タイミングをそれぞれ示すタイミングチャートである。
【００２６】
まず、図４に示すように、他デバイスに対してデータが送信されるとき、ＵＳＢ２上のパケットをＳＹＮＣ／ＥＯＰ判断部４が判断してパケットにおけるＳＹＮＣを認識し、ＳＹＮＣ終了のタイミングでパワー制御信号Ｓ１が低消費電力化モードからオフされる。パワー制御信号Ｓ１がオフの間は各ブロックのクロックはイネーブル状態となっている。次に、ＵＳＢコントロール信号Ｓ２はアドレスの不一致やＰＩＤ等の判断により低消費電力化を図るためにオンされ、このＵＳＢコントロール信号Ｓ２がＯＮとなったときに、パワー制御信号Ｓ１の低消費電力化がオフからオンへと切り換えられ、各ブロックのクロックはイネーブル状態からディセーブル状態へとモードを変える。すなわち、ＵＳＢコントロール信号Ｓ２がオンとなったときにパワー制御信号は再びオンとなり、低消費電力化を図り、パケットにおけるＳＹＮＣの認識によりパワー制御信号Ｓ１が低消費電力化をオフレベルとするときのみ各ブロックのクロックはイネーブルとなる。
【００２７】
次に、図５に示すように、ＵＳＢ２を介して何れかのデバイスより自デバイスへのデータ送信があったときの動作を説明する。パワー制御信号Ｓ１は、最初低消費電力化をオンさせているが、ＵＳＢ２上のパケットのＳＹＮＣを認識して低消費電力化をオフとし、各ブロックのクロックをディセーブルからイネーブルとし、自デバイスへのパケットの送信を受け続ける。次に、自デバイスへの送受信処理が終了することにより、ＵＳＢコントロール信号Ｓ２がオンとなり、これによりパワー制御信号Ｓ１の低消費電力化がオンとされる。その結果、各ブロックのクロックはイネーブルからディセーブルとされて、パケットの受信が終了する。したがって、自デバイスへのパケットの送信がないときには、通信制御装置は自デバイスのクロックを停止させて省電力化を図っている。
【００２８】
以上の構成および動作により、ＵＳＢのサスペンドモード以外の通常転送時であってもパケット通信状況に応じて自デバイスのコントローラ自身の低消費電力化を図ることができ、周辺回路のパワー制御も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る通信制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第２実施形態に用いられるＵＳＢパケットフォーマットの一例を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る通信制御装置の他デバイスのデータ送信時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】第２実施形態に係る通信制御装置の自デバイスへのデータ送信時の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１  ＵＳＢデバイス用通信制御装置
２  ＵＳＢ
３  周辺機器（ＵＳＢデバイス）
４  入力判定部
５  送信判定部
６  アクセス停止部
７  電力制御部
８  ＵＳＢコントロール部
９  ＵＳＢデバイス用ＩＦ部
１０  ＲＡＭ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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